CINZA E CONTEÚDO CINZA E CONTEÚDO
MINERALMINERAL
CINZA
É o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2.
A cinza é constituída principalmente de:
Grandes quantidades: K, Na, Ca e Mg;
Pequenas quantidades: Al, Fe, Cu, Mn e Zn;
Traços: Ar, I, Fe e outros elementos.
CINZA: não tem necessariamente a mesma composição que a matéria mineral presente
originalmente no alimento
Perda por volatilização ou alguma interação entre os constituintes da
amostra.
ELEMENTOS MINERAIS
Óxidos;
Sulfatos;
Fosfatos;
Silicatos;
Cloretos.
300 oC-1000 oCZn e Pb
>450 oCCd
100 oC-550 oCHg
900 oCCarbonato de sódio
900 oCCarbonato de potássio
T de volatizaçãoComposto
Composição da Cinza
Depende da natureza do alimento e do método de determinação utilizado.
Ca
Altas concentrações: produtos lácteos, cereais, nozes, alguns peixes e certos vegetais.
Baixas concentrações: todos os alimentos, exceto açúcar, amido e óleo.
P
Altas concentrações: produtos lácteos, grãos, nozes, carnes, peixes, aves, ovos e legumes.
Fe
Alta concentração: grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e cozidos, nozes,
carnes, aves, frutos do mar, peixes, ovos e legumes.
Baixa concentração: produtos lácteos, frutas e vegetais.
Na: sal é a principal fonte, e em quantidade média em produtos lácteos, frutas, cereais, nozes, carnes,
peixes, aves, ovos e vegetais.
Mg: nozes, cereais e legumes.
Cu: frutos do mar, cereais e vegetais.
S: alimentos ricos em proteínas e alguns vegetais.
Co: vegetais e frutas.
Zn: frutos do mar e em pequena quantidade na maioria dos alimentos.
Conteúdo de Cinza no Alimentos
Cereais: 0,3%-3,3%;
Produtos lácteos: 0,7%-6,0%;
Peixes e produtos marinhos: 1,2%-3,9%;
Frutas frescas: 0,3%-2,1%;
Vegetais frescos: 0,4%-2,1%;
Carnes e produtos cárneos: 0,5%-6,7%;
Aves: 1,0%-1,2%;
Nozes: 1,7%-3,6%;
Óleos e gorduras: 0,0% (óleos e gorduras vegetais)-2,5% (manteiga e margarina);
Leguminosas: 2,2%-4,0%;
Açúcares e xaropes: 0,0-1,2%
Determinação dos Constituintes Minerais
Determinação da cinza
(total, solúvel e insolúvel)
Determinação dos componentes
individuais da cinza
CINZA TOTAL
É utilizada como indicativo de várias propriedades:
Índice de refinação de açúcares e farinhas.
Açúcares: uma cinza muito alta dificultará a cristalização e a descolarização.
Verificação nutricional de alguns alimentos.
Alto nível de cinza insolúvel em ácido indica presença de areia.
Indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios (gelatina).
Geléias de frutas e doces em massa: estimar o conteúdo de frutas.
Componentes Individuais da Cinza
Indispensáveis para o metabolismo normal:
elementos indispensáveis da dieta essencial.
Não tem nenhuma função conhecida ou até podem ser prejudiciais à saúde
(Pb e Hg)
Caracterização da pureza e a verificação da adulteração das amostras:
Cinza solúvel e insolúvel em água
Utilizado para a determinação da quantidade de frutas em geléias e conservas.
Alcalinidade da cinza
Frutas e vegetais são alcalinas.
Produtos cárneos e certos cereais são ácidos.
Presença de sais de ácidos fracos, como o cítrico, o tartárico e o málico, que na incineração são convertidos nos carbonatos correspondentes.
Utilizada para verificar adulteração em alimentos de origem vegetal ou animal.
Cinza insolúvel em ácido
É importante para a verificação da adição de matéria mineral a alimentos, como sujeira e areia em
temperos, talco em confeitos e sujeira em frutas.
CINZA TOTAL
Cinza Seca Cinza úmida Cinza seca versus cinza úmida
CINZA SECA
Procedimento
1. Pesar cerca de 5 g de amostra num cadinho de porcelana, o qual deve ter sido previamente incinerado, esfriado e tarado.
2. O conjunto deve ser incenerado numa mufla, inicialmente a uma temperatura mais baixa e depois a 500 oC-600 oC.
3. Quando a cinza estiver pronta, isto é, não restar nenhum resíduo preto de matéria orgânica, o conjunto é retirado da mufla, colocado num dessacador para esfriar e pesado quando atingir a temperatura ambiente.
4. A diferença entre o peso do conjunto e o peso do cadinho vazio dá a quantidade de cinza na amostra.
Preparação da amostra
Cereais, queijos e leite: 3 g-5g;
Açúcar, carnes, legumes, vinhos: 5g-10g;
Sucos, frutas secas, frutas enlatadas: 25 g;
Geléias, xaropes, doces em massa: 10 g.
Amostras líquidas ou úmidas: devem ser secas em estufa.
Produtos com grande quantidade de matéria volátil:devem ser aquecidos vagarosamente.
Amostras líquidas ou úmidas: devem ser secas em estufa.
Produtos com grande quantidade de matéria volátil: devem ser aquecidos vagarosamente.
Produtos ricos em gordura: aquecidos cuidadosamente, para evitar excesso de chama.
Peixes e produtos marinhos gordurosos: deve-se fazer uma incineração prévia a baixa temperatura, de modo que a gordura comece a fumegar sem incendiar-se.
Queijos gordurosos: adiciona-se uma pequena quantidade de algodão absorvente e incinerar cuidadosamente.
Manteiga: é necessário fazer extração da gordura da amostra já seca com algum solvente orgânico
Produtos açucarados: tendem a formar espuma. Adição de vaselina ou azeite de oliva.
Tipos de Cadinhos
A escolha vai depender do tipo de alimento a ser analisado.
Quartzo: resistente a halogênio, soluções neutras e ácidas. Estável a altas temperaturas (até 1.100 oC).
Vycor: é fabricado com um vidro especial. Pode ser utilizado a temperaturas acima de 900 oC e é resistente a maioria dos compostos químicos, menos a bases.
Porcelana: resistência até 1.200 oC. É bastante utilizado por manter seu peso constante e pelo baixo preço. É suscetível a álcalis e pode rachar com mudanças bruscas de temperatura.
Aço: é utilizado para amostras grandes. Tem baixo preço e alta resistência a ácidos e álcalis.
Platina: é o melhor de todos em vários aspectos, mas é muito caro. Tem alta resistência ao calor (1.773 oC), boa condutividade térmica e é quimicamente inerte.
Tempo de Incineração na Mufla
525 oC: frutas e produtos de frutas, carnes e produtos cárneos, açúcar e produtos açucarados e produtos de vegetais.
550 oC: produtos de cereais, produtos lácteos (com exceção da manteiga, que utiliza 500 oC), peixes e produtos marinhos, temperos e condimentos e vinho.
600 oC: grãos e ração.
Tempo de Incineração
Varia com o produto e com o método.
Grãos e ração: 2 horas.
A carbonização está terminada quando o material se torna completamente branco ou cinza, e o peso da cinza fica constante.
COSTUMA LEVAR MUITAS HORAS
Pesagem da Cinza
Cuidado com o manuseio do cadinho com a cinza: muito leve e pode voar facilmente.
Para a determinação dos minerais individualmente, não se deve utilizar a determinação de cinza seca, pois com esse método vai haver muita perda de certos elementos, dependendo da temperatura utilizada (máxima de 500 oC).
CINZA ÚMIDA
É utilizada na determinação de elementos em traços, que podem ser perdidos na cinza seca, e também de
metais tóxicos.
Digestão: com um único ácido.
Ácido sulfúrico: não é um agente oxidante muito forte e a completa decomposição pode demorar, mas para acelerar o processo pode-se adicionar um sal, como o sulfato de potássio, que vai aumentar o PE do ácido, acelerando assim o processo.
Ácido nítrico: é um bom agente oxidante, mas pode ser evaporado antes da oxidação terminar e também pode causar a formação de óxidos insolúveis.
Mais utilizado: H2SO4-HNO3
CINZA SECA x CINZA ÚMIDA
CINZA SECA
Utilizada para a determinação de cinza total, determinação de cinza solúvel em água, insolúvel em água e insolúvel em ácido. É útil na determinação dos metais mais comuns que aparecem em maiores quantidades.
Técnica simples e útil para análise de rotina.
É demorada, mas pode-se deixar durante a noite a temperaturas mais baixas.
Limitação do uso: altas temperaturas, reações entre os metais e os componentes da amostra, ou entre estes e o material do cadinho.
Temperaturas mais altas com maior volatilização.
Geralmente mais sensível para amostras naturais.
Necessita menor supervisão.
Podem-se utilizar amostras grandes.
Menos brancos para os reagentes.
CINZA ÚMIDA
É mais comumente utilizada para determinação da composição individual da cinza.
Podem-se utilizar baixas temperaturas, que evitam perdas por volatilização.
É mais rápida.
Utiliza reagentes muito corrosivos.
Necessidade de brancos para os reagentes.
Não é prática como método de rotina.
Exige maior supervisão.
Não serve para amostras grandes.
ANÁLISE DOS ELEMENTOS INDIVIDUAIS
A cinza obtida por via úmida está pronta para ser utilizada para a análise individual de cada elemento
mineral nela contido.
Absorção atômica;
Emissão de chama;
Colorimetria;
Turbidemetria;
Titulometria.
Regras para a obtenção de resultados precisos e exatos:
1. Todo material utilizado deve ser o mais puro e inerte possível.
2. A limpeza dos equipamentos e cadinhos por banho de vapor é muito importante para diminuir as interferências e a adsorção dos elementos.
3. Utilização de microtécnicas com pequenos equipamentos e cadinhos.
4. Os reagentes e o material de laboratório devem ser o mais puros possível.
5. Evitar a contaminação do ar no laboratório.
6. Restringir as manipulações e etapas de trabalho.
7. Todo o procedimento deve ser verificado por análises comparativas interlaboratoriais.
CINZA SOLÚVEL E INSOLÚVEL EM ÁGUA
A partir da cinza total, as cinzas solúvel e insolúvel em água são obtidas da seguinte maneira:
1. Juntar 25 mL de água ao cadinho.
2. Cobrir com vidro de relógio para evitar respingos para fora e aquecer até começar a ferver.
3. Filtrar num papel sem cinzas e lavar com água quente.
4. Carbonizar o papel filtro com o resíduo.
5. Deixar esfriar e pesar.
A cinza pesada é a cinza insolúvel,e a cinza solúvel será a diferença entre a total e a insolúvel.
ALCALINIDADE DA CINZA
CINZA TOTAL
1. Juntar no cadinho com a cinza uma quantidade em excesso e medida de HCl 0,1 M (ou ácido sulfúrico).
2. Adicionar água quente e aquecer em banho-maria.
3. Deixar esfriar e adicionar alguma gotas de alaranjado de metila com indicador.
4. Titular o excesso de ácido com NaOH 0,1 M.
5. Calcular a alcalinidade como o número de mL do ácido 0,1M requerido para neutralizar a cinza em 100 g de amostra.
CINZA SOLÚVEL EM ÁGUA
1. Titular o filtrado com HCl 0,1 M (pode ser ácido sulfúrico), usando alaranjado de metila como indicador.
2. Expressar a alcalinidade como o número de mL do HCl0,1 M necessário para neutralizar a cinza em 100 g de amostra.
CINZA INSOLÚVEL EM ÁGUA
A determinação é igual à da cinza total, só que é utilizadas a cinza retida no filtro (cinza insolúvel).
CINZA INSOLÚVEL EM ÁCIDO
1. Adicional 25 mL de HCl 10% no cadinho com a cinza.
2. 2. Cobrir com vidro de relógio e aquecer por 5 minutos.
3. Filtrar num papel sem cinza e lavar com água quente.
4. Colocar o filtro com o resíduo no cadinho e incinerar até a cinza ficar clara
5. Esfriar e pesar.